DE102006041378A1

DE102006041378A1 - Conductor plate has optical layer, in which optical wave guide is formed, and has support for optical component, in which optical interface of optical wave guide is formed for optical component

Info

Publication number: DE102006041378A1
Application number: DE200610041378
Authority: DE
Inventors: Peter Beil; Claudia Dipl.-Ing. Bober; Hans-Jürgen Dr. Schrage; Martin Dipl.-Ing. Schäfer
Original assignee: ILFA INDUSTRIEELEKTRONIK und L; ILFA INDUSTRIEELEKTRONIK und LEITERPLATTENFERTIGUNG ALLER ART GmbH; Siemens Corp
Current assignee: ILFA INDUSTRIEELEKTRONIK und L; ILFA INDUSTRIEELEKTRONIK und LEITERPLATTENFERTIGUNG ALLER ART GmbH; Siemens Corp
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2008-03-13

Abstract

The conductor plate (11) has an optical layer, in which an optical wave guide (12) is formed, and has a support (13) for an optical component, in which an optical interface (15) of the optical wave guide is formed for the optical component. The plate also has an aligning fit (16a,16b) for adjusting the optical component with an optical connection opposite to the optical interface. The geometry of the aligning fit is formed completely in the optical layer outside the optical wave guide. An independent claim is also included for a method for production of conductor plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit einer optischen Lage, in der ein optischer Wellenleiter ausgebildet ist, und mit einer Aufnahme für ein optisches Bauelement, in der einerseits eine optische Schnittstelle des optischen Wellenleiters für das optische Bauelement ausgebildet ist und welche andererseits eine Justagepassung zur Ausrichtung des optischen Bauelementes mit einem optischen Anschluss gegenüber der Schnittstelle aufweist.The The invention relates to a printed circuit board with an optical layer, in an optical waveguide is formed, and with a receptacle for a optical component, in the one hand, an optical interface of the optical waveguide for the optical component is formed and which on the other hand a Justagepassung for aligning the optical component with an optical port opposite having the interface.

Leiterplatten der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Als Schnittstellen werden im Zusammenhang mit den optischen Wellenleitern stirnseitige Enden dieser Wellenleiter verstanden, die einer Ein- bzw. Auskopplung von Lichtsignalen dienen. Diese Schnittstellen bilden insofern einen optischen Anschluss, beispielsweise für ein optisches Bauelement, welches mit seinem optischen Anschluss an der Schnittstelle zur Übertragung von Lichtsignalen angeordnet werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Ausrichtung des Bauelementes notwendig, wobei dies als so genannte aktive Justage erfolgen kann, indem während des Ausrichtungsvorganges die optische Signalübertragungsqualität mit Testsignalen überprüft wird, die durch die Schnittstelle gesendet werden. Wirtschaftlicher ist jedoch eine so genannte passive Justage unter Verwendung von Justagepassungen, welche auf Grund eines Zusammenwirkens von Justageelementen an der Leiterplatte und an dem optischen Bauelement eine eindeutige Positionierung desselben auf der Leiterplatte bewirken. Eine Justagepassung kommt hierbei zur eindeutigen Positionierung des optischen Bauelementes auf der Leiterplatte hinsichtlich mindestens eines bei der Montage entstehenden Freiheitsgrades zum Einsatz.PCBs of the type mentioned above are known from the prior art known. As interfaces are related to the optical Waveguides understood frontal ends of these waveguides, which serve for a coupling or decoupling of light signals. These Interfaces form insofar an optical connection, for example for a optical component, which with its optical connection to the interface for transmission of light signals can be arranged. For this purpose is a Orientation of the component necessary, this being so-called Active adjustment can be done by during the alignment process the optical signal transmission quality is checked with test signals, which are sent through the interface. More economical however a so-called passive adjustment using adjustment adjustments, which due to an interaction of adjustment elements on the Printed circuit board and on the optical device a unique positioning the same effect on the circuit board. An adjustment fit comes in this case for the unique positioning of the optical component on the circuit board with regard to at least one during assembly resulting degree of freedom to use.

In der DE 10 2004 034 332 B3 ist eine Leiterplatte der eingangs genannten Art beschrieben. Diese weist eine optische Lage auf, in der ein Wellenleiter vorgesehen ist, wobei eine Schnittstelle dieses Wellenleiters für ein optisches Bauelement in Form einer Strahlumlenkung durch Vorsehen einer Aussparung in der Leiterplatte vorgesehen ist. Die Aussparung dient zur Aufnahme der Strahlumlenkung, die als Teil eines oberflächenmontierbaren elektro-optischen Bausteins ausgeführt ist. Als Justagepassung in der Leiterplatte ist weiterhin eine Führungsbohrung vorgesehen, die nach Erzeugung der Aussparung beispielsweise durch Präzisionsbohren in die Leiterplatte eingebracht wird und insbesondere zur Aufnahme eines so genannten MT-eins als Führungsstift in dem elektrooptischen Bauelement geeignet ist. Diese Führungsstifte sind in der MT-Steckernorm IEC 1754-5 festgelegt.In the DE 10 2004 034 332 B3 a printed circuit board of the type mentioned is described. This has an optical position in which a waveguide is provided, wherein an interface of this waveguide for an optical component in the form of a beam deflection is provided by providing a recess in the circuit board. The recess serves to accommodate the beam deflection, which is designed as part of a surface mountable electro-optical device. As a Justagepassung in the circuit board, a guide bore is further provided, which is introduced after generation of the recess, for example, by precision drilling in the circuit board and is particularly suitable for receiving a so-called MT-one as a guide pin in the electro-optical device. These guide pins are specified in the MT connector standard IEC 1754-5.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Leiterplatte mit einer optischen Lage und einer Aufnahme für ein optisches Bauelement anzugeben, auf welchem sich mittels einer Justagepassung ein optisches Bauelement passiv justieren lässt und welche vergleichsweise einfach in der Herstellung ist.The The object of the invention is a printed circuit board with an optical Location and a recording for to specify an optical component on which by means of a Adjustment fitting allows an optical component to be passively adjusted and which is comparatively easy to manufacture.

Diese Aufgabe wird mit der eingangs angegebenen Leiterplatte erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Geometrie der Justagepassung vollständig in der optischen Lage außerhalb des optischen Wellenleiters ausgebildet ist. Hierbei wird erfindungsgemäß der Umstand genutzt, dass die optische Lage nur in Teilbereichen der Leiterplatte zur Herstellung von Wellenleitern dient und andere Teilbereiche der optischen Lage ungenutzt bleiben. Diese Teilbereiche können vorteilhaft genutzt werden, um die Geometrie einer Justagepassung vollständig in der optischen Lage zu verwirklichen. Hierdurch wird ein vergleichsweise einfacher Aufbau der Leiterplatte erzielt, da Strukturen der Leiterplatte genutzt werden können, welche ohnehin zur Bildung der Wellenleiter vorgesehen werden müssen. Der einfachere Aufbau der Leiterplatte bewirkt auch eine einfachere Herstellbarkeit, sodass optische Strukturen wirtschaftlicher in Leiterplatten integriert werden können.These The object is achieved according to the invention with the circuit board specified above solved, that the geometry of the adjustment fit completely in the optical position outside of the optical waveguide is formed. In this case, the circumstance according to the invention used that optical location only in subregions of the circuit board for the production of waveguides and other parts the optical position remain unused. These subareas can be beneficial be used to complete the geometry of an adjustment fit in the realize optical position. This will be a comparatively achieved simple construction of the circuit board, as structures of the circuit board can be used which anyway have to be provided for the formation of the waveguide. Of the simpler construction of the printed circuit board also results in easier manufacturability, so that optical structures integrated more economically in printed circuit boards can be.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Geometrie der Justagepassung durch eine Vertiefung in der optischen Lage ausgebildet ist. Hierbei ist eine Geometrie der Vertiefung zu wählen, welche zur Bildung einer Justagepassung unter Berücksichtung der zulässigen Montagetoleranzen geeignet ist. Die Vertiefung kann z. B. vorteilhaft bis zur Oberfläche eines Substratbauteils der Leiterplatte, auf dem sich die optische Lage befindet, hinabreichen. Hierdurch ist eine eindeutige Lagebestimmung des zu montierenden optischen Bauelementes bezüglich der Leiterplattendicke möglich. Da sich die optische Lage direkt auf dem Substratbauteil befindet, lässt sich die Lage des optischen Bauelementes auf diese Weise einfach in der Höhe festlegen. Zusätzlich vereinfacht sich vorteilhaft die Herstellung der Justagepassung, da das Substratbauteil normalerweise aus einem Material gebildet ist, welches dem Herstellungsprozess der Justagepassung in Form einer Vertiefung in der optischen Lage einen genügenden Widerstand bietet, damit die Oberfläche des Substratbauteils durch den Herstellungsprozess (beispielsweise foto-lithographisch) widersteht.According to one advantageous embodiment of the invention it is provided that the Geometry of the adjustment fit through a recess in the optical Location is formed. Here is a geometry of the recess to choose, which to form a Justagepassung under consideration the permissible Mounting tolerances is suitable. The depression can z. B. advantageous to the surface a substrate component of the printed circuit board on which the optical layer is located, go down. This is a clear orientation of the optical component to be mounted with respect to the printed circuit board thickness possible. Since the optical layer is located directly on the substrate component, let yourself the position of the optical component in this way easily in the Set height. additionally Simplifies the production of the adjustment fitting, since the substrate member is usually formed of a material which is in the form of the manufacturing process of the adjustment fitting a recess in the optical layer provides sufficient resistance, so that the surface of the substrate component by the manufacturing process (for example photo-lithographically).

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Flanken der Vertiefung eben sind und senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatte ausgerichtet sind. Durch die ebenen Flächen der Flanken lassen sich vorteilhaft einfach Justagepassungen erzeugen, die senkrecht zur jeweiligen Ausdehnung der Flanke eine eindeutige Lagepo sitionierung des optischen Bauelementes zulassen. Die Vertiefung hat insbesondere gegenüberliegende Flanken, sodass die Vertiefung eine bestimmte Länge bzw. Breite aufweist. Diese Maße können mit den erforderlichen Fertigungstoleranzen hergestellt werden, um eine Positionierung des optischen Bauelementes in den zulässigen Grenzen zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Flanken der Vertiefung senkrecht zueinander ausgerichtet sind, sodass in der Aufsicht der Leiterplatte ein quadratischer oder rechteckiger Grundriss der Vertiefung entsteht. Die Fertigung der Vertiefung wird vorteilhafterweise weiter vereinfacht, wenn die Flanken der Vertiefung durch seitliche Einbuchtungen in der Vertiefung voneinander getrennt sind. Auf diese Weise kann die Bildung von Ecken in der Vertiefung vermieden werden, die durch ein Aneinanderstoßen rechtwinklig zueinander verlaufender Flanken entstehen würden. Diese Ecken sind hinsichtlich einer eindeutigen Definition der Toleranzabweichungen nämlich besonders problematisch, da diese fertigungstechnisch immer mit einem bestimmten Radius versehen sind. Werden diese Ecken durch die genannten Einbuchtungen ausgespart, so wird ein Aufeinanderstoßen der rechtwinklig zueinander verlaufenden Flanken vermieden, sodass die entstehenden Flächen der Flanken vorteilhaft eine eindeutige Definition der Positionierung unter Beachtung der bei der Herstellung der Vertiefung verwirklichten Toleranzabweichungen ermöglichen.It is also advantageous if the flanks of the depression are flat and aligned perpendicular to the surface of the circuit board. Due to the flat surfaces of the flanks advantageous Justagepassungen can generate easily perpendicular to the respective extent of the flank allow a unique Positionpo sitioning of the optical component. The recess has in particular opposite flanks, so that the recess has a certain length or width. These dimensions can be manufactured with the required manufacturing tolerances to allow positioning of the optical device within the allowable limits. It is particularly advantageous if the flanks of the recess are aligned perpendicular to each other, so that in the plan of the circuit board, a square or rectangular outline of the depression is formed. The production of the recess is advantageously further simplified if the flanks of the recess are separated by lateral indentations in the recess. In this way, the formation of corners in the recess can be avoided, which would arise from a collision of mutually perpendicular flanks. In fact, these corners are particularly problematic in terms of a clear definition of tolerance deviations, since these are always provided with a certain radius in terms of production technology. If these corners are recessed by the recesses mentioned above, a collision of the flanks running at right angles to one another is avoided, so that the resulting surfaces of the flanks advantageously permit a clear definition of the positioning taking into account the tolerance deviations realized in the production of the recess.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vertiefung in die Aufnahme für das optische Bauelement integriert ist. Dieses setzt voraus, dass auch das optische Bauelement eine mit der Vertiefung korrespondierende Justagepassung aufweist, die bei Einbau des optischen Bauelementes in die Aufnahme gleichzeitig in die Vertiefung eingreift. Alternativ kann die Vertiefung auch in einem gewissen Abstand zur Aufnahme in der Leiterplatte vorgesehen werden, wobei dieser Abstand auch bei der komplementären Justagepassung am optischen Bauelement berücksichtigt werden muss.A Another embodiment of the invention provides that the recess in the recording for the optical component is integrated. This assumes that Also, the optical component corresponding to the recess Has adjustment fit, the installation of the optical component engages in the recording at the same time in the depression. alternative The indentation can also be at a certain distance for shooting be provided in the circuit board, this distance also at the complementary Adjustment must be considered on the optical component.

Weiterhin kann alternativ vorgesehen werden, dass die Justagepassung aus einer erhabenen, insbesondere zylindrischen Struktur besteht. In diesem Fall ist eine Vertiefung, die mit dieser erhabenen Struktur korrespondiert, in dem optischen Bauelement vorzusehen. Diese Vertiefung kann beispielsweise nach Kriterien ausgelegt werden, wie diese vorstehend für eine Vertiefung in der Leiterplatte beschrieben wurden. Insbesondere kann die zylindrische Struktur nach den für die bereits erwähnten Führungsstifte nach der MT-Steckernorm IEC 1754-5 vorgeschriebenen Maßen gestaltet sein. Das optische Bauelement müsste in diesem Fall mit einer gemäß der MT-Steckernorm ausgeführten Führungsbohrung ausgestattet werden.Farther may alternatively be provided that the Justagepassung from a raised, in particular cylindrical structure. In this Case is a depression that corresponds to this sublime structure, to provide in the optical device. This depression can, for example be interpreted according to criteria such as those for a deepening were described in the circuit board. In particular, the cylindrical Structure after the for the already mentioned guide pins designed according to the MT connector standard IEC 1754-5 be. The optical component would have to in this case with a guide hole made according to the MT plug standard be equipped.

Für den Fall, dass in der Leiterplatte eine Vertiefung vorgesehen ist, ist die dazu passende erhabene Struktur an dem optischen Bauelement vorzusehen. Auch in diesem Fall kann die Vertiefung zylindrisch ausgeführt werden und nach der MT-Steckernorm dimensioniert werden. Hierbei könnten Standard-Bauelemente als optische Bauelemente Verwendung finden, welche zur eindeutigen Positionierung mit MT-Stiften versehen sind.In the case, that in the circuit board a recess is provided, which is to provide matching raised structure on the optical device. Also in this case, the recess can be made cylindrical and after the MT plug standard be dimensioned. Standard components could be considered optical Components are used, which for clear positioning provided with MT pins.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass auf die optische Lage eine Decklage mit die optische Schnittstelle und die Justagepassung frei lassenden Aussparungen aufgebracht ist. Diese Decklage wird üblicherweise auf Leiterplatten mit optischen Wellenleitern aufgebracht, um diese vor einer Beschädigung zu schützen und die optische Übertragungsqualität zu verbessern. Um eine einfache Montierbarkeit des optischen Bauelementes zu gewährleisten, muss die Aufnahme für dieses optische Bauelement und insbesondere auch die zur Verwendung kommende Justagepassung frei von dieser Decklage bleiben, da die Aufbringung der Decklage zu zusätzlichen Toleranzabweichungen führen würde. Diese Toleranzabweichungen sind jedoch nicht hinnehmbar, da die optischen Bauelemente mit einer hohen Präzision auf der Leiterplatte montiert werden müssen, um eine einwandfreie optische Übertragung zu gewährleisten. Gemäß J. Schrage et al.: „The opto-electronic interface issue in optical interconnects at PCB level", proceedings of third International DGG Symposium an novel optical technologies, Würzburg, Germany, 2005 liegen die zulässigen Toleranzen bei der Ausrichtung optischer Komponenten hinsichtlich des Abstandes zwischen den zu koppelnden Komponenten bei weniger als 50μm und hinsichtlich eines Lateralversatzes zwischen den zu koppelnden Komponenten bei weniger als 10 μm.Furthermore, it can be advantageously provided that a cover layer is applied to the optical layer with the optical interface and the Justagepassung releasing recesses. This cover layer is usually applied to printed circuit boards with optical waveguides to protect them from damage and to improve the optical transmission quality. In order to ensure easy mounting of the optical component, the receptacle for this optical component and in particular the adjustment fit for use must remain free of this cover layer, since the application of the cover layer would lead to additional tolerance deviations. However, these tolerance deviations are unacceptable because the optical components must be mounted with high precision on the circuit board to ensure proper optical transmission. According to J. Schrage et al .: "The opto-electronic interface issue in optical interconnects at PCB level", proceedings of third International DGG Symposium on novel optical technologies, Würzburg, Germany, 2005 The permissible tolerances for the alignment of optical components with regard to the distance between the components to be coupled are less than 50 μm and, with regard to a lateral offset between the components to be coupled, less than 10 μm.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte mit einem optischen Wellenleiter und einer Justagepassung zur Ausrichtung eines zu montierenden optischen Bauelementes mit einem optischen Anschluss gegenüber einer Schnittstelle des optischen Wellenleiters, bei dem der Wellenleiter in einer optischen Lage der Leiterplatte durch Strukturieren derselben hergestellt wird und eine Aufnahme für das optische Bauelement in der Leiterplatte unter Ausbildung der optischen Schnittstelle des optischen Wellenleiters hergestellt wird.Farther The invention relates to a method for producing a printed circuit board with an optical waveguide and an alignment fit for alignment a to be mounted optical component with an optical Connection opposite an interface of the optical waveguide, wherein the waveguide in an optical position of the printed circuit board by structuring the same is manufactured and a receptacle for the optical component in the circuit board forming the optical interface of the optical waveguide is made.

Ein Verfahren der genannten Art ist in der eingangs bereits erwähnten DE 10 2004 034 332 B3 beschrieben. Vor der Herstellung der Justagepassung gemäß dem Stand der Technik muss zunächst ein optischer Wellenleiter in der optischen Lage hergestellt werden und durch Vorsehen einer Aufnahme für ein optisches Bauelement eine Schnittstelle in dem erzeugten optischen Wellenleiter ausgebildet werden. Dies erfolgt dadurch, dass die Aufnahme durch eine Aussparung in der Leiterplatte hergestellt wird, die den Wellenleiter an einer bestimmten Stelle schneidet und so eine Schnittstelle durch die frei werdende Stirnseite des Wellenleiters bildet. In Bezug auf diese Schnittstelle kann in der Aussparung weiterhin eine Präzisionsbohrung eingefügt werden, die unter Berücksichtigung der bei der optischen Montage geltenden Toleranzanforderungen hinreichend genau zur optischen Schnittstelle positioniert wird.A method of the type mentioned is already mentioned in the beginning DE 10 2004 034 332 B3 described. Prior to making the prior art alignment fit, first an optical waveguide must be fabricated in the optical layer and an interface formed in the generated optical waveguide by providing an optical device receptacle. This is done by the receptacle is made by a recess in the circuit board, which cuts the waveguide at a certain point and thus forms an interface through the exposed end face of the waveguide. In relation On this interface, a precision hole can continue to be inserted in the recess, which is positioned sufficiently accurately to the optical interface, taking into account the applicable in the optical assembly tolerance requirements.

Die Aufgabe der Erfindung besteht damit weiterhin darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte mit einem optischen Wellenleiter und einer Justagepassung zur Ausrichtung eines zu montierenden optischen Bauelementes bezüglich des Wellenleiters anzugeben, welches sich vergleichsweise einfach und wirtschaftlich durchführen lässt.The The object of the invention thus continues to be a method for producing a printed circuit board with an optical waveguide and an adjustment fitting for aligning an optical component to be mounted Component re specify the waveguide, which is relatively simple and perform economically leaves.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Justagepassung in dem Arbeitsgang des Strukturierens der optischen Lage zusammen mit dem optischen Wellenleiter hergestellt wird. Hierbei wird wie bereits erläutert der Umstand ausgenutzt, dass nur ein Teil der optischen Lage zur Ausbildung des optischen Wellenleiters genutzt wird, während weitere Bereiche erfindungsgemäß zur Ausbildung der Justagepassung zur Verfügung stehen können. Dies ermöglicht die Herstellung der Justagepassung und der optischen Wellenleiter inklusive deren optischen Schnittstellen in einem Arbeitsgang, sodass keine Fertigungstoleranzen entstehen können, die dadurch bewirkt werden, dass die Leiterplatte in mehreren Arbeitsgängen immer neu ausgerichtet werden muss. Außerdem vereinfacht sich dadurch die Herstellung der Leiterplatte beträchtlich, da mehrere Arbeitsgänge in einem Arbeitsgang zusammengelegt werden können. Damit vereinfacht sich die Herstellung der Lei terplatte und gleichzeitig wird eine höhere Wirtschaftlichkeit erreicht.These Task is inventively characterized solved, that the adjustment fit in the operation of structuring the optical position is produced together with the optical waveguide. Here, as already explained exploited the circumstance that only part of the optical position for training the optical waveguide is used while other areas according to the invention for training the adjustment fit available can stand. this makes possible the manufacture of the adjustment fitting and the optical waveguide including their optical interfaces in one operation, so that no manufacturing tolerances can arise that are caused by that the circuit board in several operations always realigned must become. Furthermore This considerably simplifies the manufacture of the printed circuit board, because several operations can be merged in one operation. This simplifies the Production of the Lei terplatte and at the same time is a higher efficiency reached.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Strukturieren der optischen Lage fotolithographisch erfolgt. Hierbei wird die optische Lage aus einem aushärtbaren Kunststoff hergestellt und mittels einer geeigneten Maske abgedeckt, bevor eine Belichtung der Lage zu einem partiellen Aushärten zur Erzeugung der Strukturen (optischer Wellenleiter und Justagepassung) verwendet wird. Dies macht deutlich, dass die zusätzliche Herstellung der Justagepassung im Arbeitsgang des Strukturierens der optischen Lage lediglich den zusätzlichen Aufwand bewirkt, eine verwendete Maske für die optischen Wellenleiter zusätzlich mit Öffnungen zu versehen, welche zur Herstellung der Justagepassung geeignet sind. Der Vorgang des Belichtens und des anschließenden Entfernens der unbelichteten Teile der optischen Lage erzeugen keinen zusätzlichen Fertigungsaufwand.According to one advantageous embodiment of the method is provided that the structuring of the optical layer takes place photolithographically. in this connection The optical layer is made of a hardenable plastic and covered by a suitable mask before exposure capable of partial curing to produce the structures (optical waveguide and adjustment fitting) is used. This makes it clear that the extra Production of adjustment adjustment in the operation of structuring the optical layer only causes the additional effort, a used mask for the optical waveguide in addition with openings to provide, which is suitable for the production of Justagepassung are. The process of exposing and then removing the unexposed parts of the optical layer produce no additional Production expense.

Eine andere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Strukturieren der optischen Lage durch Montagespritzgießen des optischen Wellenleiters und der Justagepassung auf einem Substratbauteil der Leiterplatte erfolgt. Als Montagespritzgießen werden urformtechnische Spritzgießvorgänge bezeichnet, bei denen die Spritzgießform unvollständig ausgebildet ist und durch Bauteile komplettiert wird, welche im fertig hergestellten Bauteil mit den zu spritzenden Bauteilen fest verbunden sind. Dadurch entsteht die Verbindung gleichzeitig mit dem Spritzgießvorgang und bildet somit gleichzeitig einen Montagevorgang. Vorteilhaft kann zur Herstellung der Leiterplatte das Substratbauteil verwendet werden und auf dieses eine Form aufgesetzt werden, die zum Substratbauteil hin offen ist, sodass die gespritzten Wellenleiter und die Justagepassung gleich an die geforderten Stellen des Substratbau teils gespritzt werden. Hierdurch lässt sich insbesondere bei großen Stückzahlen eine hohe Effizienz des Fertigungsverfahrens erreichen.A Another embodiment of the method provides that the structuring the optical layer by mounting injection molding of the optical waveguide and the Justagepassung on a substrate component of the circuit board he follows. As a mounting injection molding will be design molding processes referred to, where the injection mold incomplete is and is completed by components which in the finished manufactured Component are firmly connected to the components to be sprayed. Thereby the connection occurs simultaneously with the injection molding process and thus simultaneously forms an assembly process. Advantageous For example, the substrate component can be used to manufacture the printed circuit board be and be placed on this one form, the substrate component is open so that the injected waveguide and the adjustment fit injected directly to the required locations of Substratbau partly become. This leaves especially in large ones numbers achieve a high efficiency of the manufacturing process.

Weiterhin ist bei dem Fertigungsverfahren vorteilhaft vorgesehen, dass nach dem Strukturieren der optischen Lage eine Decklage auf die Leiterplatte aufgebracht wird, welche die Bereiche der optischen Schnittstelle und der Justagepassung freilässt. Hierdurch werden die bereits erwähnten Vorteile erreicht, dass die optische Schnittstelle und die Justagepassung mit der zur Montage des optischen Bauelementes erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden können, welche durch Vorsehen der Decklage nicht beeinträchtigt wird.Farther is advantageously provided in the manufacturing process that after the structuring of the optical layer, a cover layer applied to the circuit board What are the areas of optical interface and adjustment fit leaves free. This will be the already mentioned Advantages achieved that the optical interface and the adjustment fit with the required for mounting the optical component accuracy can be produced which is not affected by providing the top layer.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind hierbei mit jeweils den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigenFurther Details of the invention are described below with reference to the drawing described. Same or corresponding drawing elements are each provided with the same reference numerals and are only explained several times how differences arise between the individual figures. It demonstrate

1 und 2 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leiterplatte jeweils mit und ohne montiertem optischem Bauelement, 1 and 2 a plan view of an embodiment of the circuit board according to the invention each with and without mounted optical component,

3 einen Schnitt III-III gemäß 1 durch die Leiterplatte, 3 a section III-III according to 1 through the circuit board,

4 den Schnitt IV-IV gemäß 3, wobei dieser Schnitt als Ausschnittvergrößerung zu verstehen ist und 4 Section IV-IV according to 3 , Wherein this section is to be understood as a detail enlargement and

5 eine alternative Ausgestaltung der Justagepassung gemäß einem anderen Ausführungsbei spiel der erfindungsgemäßen Leiterplatte in einer Schnittebene, die derjenigen gemäß 3 entspricht. 5 an alternative embodiment of the Justagepassung according to another Ausführungsbei game of the circuit board according to the invention in a sectional plane corresponding to that according to 3 equivalent.

Eine Leiterplatte 11 gemäß 1 weist schematisch dargestellte optische Wellenleiter 12 auf, welche durch eine als Aufnahme 13 für ein optisches Bauelement 14 (vergleiche 2) dienende Aussparung in der Leiterplatte 11 geschnitten werden. Durch die Aufnahme 13 entstehen als optische Schnittstellen 15 für das zu montierende optische Bauelement 14 zum Einsatz kommende Stirnseiten der Wellenleiter 12. Weiterhin sind in der Leiterplatte Justagepassungen 16a, 16b vorgesehen, welche als Vertiefungen ausgebildet sind und im Falle der Justagepassung 16a als integraler Bestandteil der Aufnahme 13 ausgebildet sind (d. h. mit der Aufnahme 13 eine zusammenhängende Struktur bildet) und im Falle der Justagepassung 16b einen Abstand a zur Aufnahme 13 aufweisen.A circuit board 11 according to 1 has schematically illustrated optical waveguides 12 on which by as a recording 13 for an optical component 14 (see 2 ) serving recess in the circuit board 11 cut who the. By the recording 13 arise as optical interfaces 15 for the optical component to be mounted 14 used end faces of the waveguide 12 , Furthermore, in the circuit board adjustment adjustments 16a . 16b provided, which are formed as depressions and in the case of Justagepassung 16a as an integral part of the recording 13 are formed (ie with the recording 13 forming a coherent structure) and in the case of adjustment fitting 16b a distance a for recording 13 exhibit.

In 2 ist dargestellt, wie das optische Bauelement 14 in der Aufnahme 13 der Leiterplatte 11 montiert werden kann. Das optische Bauelement 14 besteht aus einem als so genanntes planar-integrated free space optics (PIFSO) ausgeführten planar-optischen Baustein 17, welcher mit optischen Anschlüssen auf der durch den Baustein 17 gebildeten Oberfläche 19 in die Aufnahme 13 eintaucht. Eine Justage des Bausteins 17 wird mit fest an diesem befestigten Zusatzbauteilen 20a, 20b bewerkstelligt, wobei das Zusatzbauteil 20a an dessen der Leiterplatte zugewandten, nicht zu erkennenden Ende nicht dargestellte Justagepassungen aufweist, welche hinsichtlich ihrer Maße je nach Variante mit den Justagepassungen 16a oder 16b (1) korrespondieren. Hierdurch ist eine passive Justage, d. h. eine Justage durch Montage des optischen Bauelementes durch eine Anwendung der Justagepassung 16a, 16b möglich, sodass eine Übertragung von Licht aus den optischen Wellen leitern 12 in den Baustein 17 und umgekehrt möglich wird. Weiterhin weist das Zusatzbauteil 20a nicht näher dargestellte Aufnahmen für einen freien Wellenleiter 21 und ein weiteres optisches Bauelement 22 auf, sodass hier eine weitere optische Verbindung mit dem optischen Baustein 17 hergestellt werden kann.In 2 is shown as the optical component 14 in the recording 13 the circuit board 11 can be mounted. The optical component 14 consists of a so-called planar integrated free space optics (PIFSO) designed planar optical device 17 , which with optical connections on the through the building block 17 formed surface 19 in the recording 13 dips. An adjustment of the block 17 is firmly attached to this attached additional components 20a . 20b accomplished, with the additional component 20a on whose the printed circuit board facing, not to be recognized end adjustment adjustments not shown, which in terms of their dimensions depending on the variant with the Justagepassungen 16a or 16b ( 1 ) correspond. As a result, a passive adjustment, ie an adjustment by mounting the optical component by applying the Justagepassung 16a . 16b possible, so that a transmission of light from the optical waves ladder 12 into the building block 17 and vice versa becomes possible. Furthermore, the additional component 20a not shown recordings for a free waveguide 21 and another optical component 22 on, so here is another optical connection with the optical device 17 can be produced.

Der Schnitt gemäß 3 zeigt den näheren Aufbau der Leiterplatte. Diese wird durch ein Substratbauteil 23 gebildet, auf dem sich eine strukturierte optische Lage 24 befindet. In der optischen Lage sind die Wellenleiter 12 sowie die Justagepassungen 16b ausgebildet. Wie durch einen Vergleich mit 1 und den dort angedeuteten Strukturen der optischen Lage 24 deutlich wird, besteht diese optische Lage aus mehreren streifenartig die Leiterplatte überziehenden Bändern, innerhalb derer die Wellenleiter 12 und die Justagepassungen 16b (im Falle der 1 auch 16a) ausgebildet sind. Diese Strukturen sind nach ihrer Fertigstellung mit einer Decklage 25 beschichtet worden, die einen Schutz der optischen Lage 24 darstellt. Die Decklage lässt jedoch die Aufnahme 13 (vgl. 1) sowie die Justagepassungen 16b frei, damit die hohe Maßhaltigkeit dieser Strukturen erhalten bleibt und eine direkte Verbindung zum einzubauenden optischen Bauelement möglich ist. Die Aussparungen 26 in der Decklage 25 für die Justagepassungen 16b sind in 3 im Schnitt dargestellt, während die Aussparung für die Aufnahme 13 in 3 hinter der Zeichenebene liegt. Der 4 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Justagepassung 16b zu entnehmen. Diese ist in den entsprechend in 1 dargestellten Bändern der optischen Lage 26 hergestellt. Dies kann beispielsweise durch eine fotolithographische Behandlung eines die optische Lage 24 bildenden fotoempfindlichen Materials erfolgen. Dabei entstehen in der optischen Lage Flanken 27a, 27b in der als Vertiefung ausgeführten Justagepassung 16b, wobei sich die Flan ken 27a und die Flanken 27b jeweils gegenüberliegen. Die Flanken 27a stehen weiterhin senkrecht zu den Flanken 27b, wobei ein Aufeinandertreffen der Flanken 27a und 27b im rechten Winkel unter Ausbildung einer Ecke durch Einbuchtungen 28 verhindert wird. Wie 3 zu entnehmen ist, wird der Grund der Justagepassung durch die Oberfläche 29 des Substratbauteiles gebildet, wodurch die Justagepassung insgesamt die Geometrie einer quaderförmigen Vertiefung erhält (ohne Berücksichtigung der Einbuchtungen 28). Außerhalb der Aussparung 26 wird das Material der Decklage 25 auf die optische Lage 24 aufgebracht, wobei dieses Material außerhalb der durch die optische Lage 24 gebildeten Bänder bis auf die Oberfläche 29 des Substratbauteils 23 reicht und daher in diesen Bereichen in der Schnittdarstellung gemäß 4 zu erkennen ist. Die Einbuchtungen sind frei vom Material der Decklage 26, können alternativ (nicht dargestellt) bis zum Rand der Aussparung 26 jedoch ebenfalls mit dem Material der Decklage 25 ausgefüllt werden.The cut according to 3 shows the closer structure of the circuit board. This is done by a substrate component 23 formed on which a structured optical position 24 located. In the optical position are the waveguides 12 as well as the adjustment fits 16b educated. As by comparing with 1 and the structures of the optical position indicated there 24 becomes clear, this optical layer consists of several strip-like the circuit board covering bands within which the waveguides 12 and the adjustment fits 16b (in case of 1 also 16a ) are formed. These structures are after their completion with a cover layer 25 which has been coated to protect the optical layer 24 represents. However, the top layer leaves the recording 13 (see. 1 ) as well as the adjustment adjustments 16b free, so that the high dimensional stability of these structures is maintained and a direct connection to the optical component to be installed is possible. The recesses 26 in the top layer 25 for the adjustment fits 16b are in 3 shown in section, while the recess for recording 13 in 3 lies behind the drawing plane. Of the 4 is an advantageous embodiment of Justagepassung 16b refer to. This is in the corresponding in 1 illustrated bands of the optical position 26 produced. This can be done, for example, by a photolithographic treatment of the optical layer 24 forming photosensitive material. This creates flanks in the optical position 27a . 27b in the recess made as a recess 16b , where the flan ken 27a and the flanks 27b each opposite. The flanks 27a stand still perpendicular to the flanks 27b , where a clash of flanks 27a and 27b at right angles, forming a corner through indentations 28 is prevented. As 3 can be seen, the reason of the adjustment fit is the surface 29 formed of the substrate component, whereby the Justagepassung a total of the geometry of a cuboid depression receives (without consideration of the indentations 28 ). Outside the recess 26 becomes the material of the top layer 25 on the optical position 24 applied, this material being outside of the optical layer 24 formed bands down to the surface 29 of the substrate component 23 ranges and therefore in these areas in the sectional view according to 4 can be seen. The indentations are free of the material of the cover layer 26 , may alternatively (not shown) to the edge of the recess 26 but also with the material of the cover layer 25 fill out.

Weiterhin ist strichpunktiert der Umriss einer korrespondierenden Justagepassung 30 dargestellt, welche als Teil des zu montierenden Bauelementes 14 ausgeführt ist. Wie der 4 in übertriebener Darstellung zu entnehmen ist, weist die Justagepassung 30 Untermaß gegenüber der Justagepassung 16b auf, sodass zwischen diesen Baueinheiten eine Spielpassung entsteht. Bei der Ausbildung der Spielpassung sind die für die Montage des optischen Bauelementes auf der Leiterplatte höchst zulässigen Toleranzen zu berücksichtigen. Die zwischen den Bauteilen 16b und 30 ausgebildete Passung kann beispielsweise gemäß der Norm ISO 286-1 oder ISO 286-2 für Rund- oder Flachpassungen ausgelegt werden.Furthermore, the outline of a corresponding Justage adjustment is dash-dotted lines 30 shown, which as part of the component to be mounted 14 is executed. Again 4 can be seen in exaggerated view, has the adjustment fit 30 Undersize compared to the adjustment fitting 16b on, so that a clearance fit is created between these units. In the formation of the clearance, the maximum allowable for the mounting of the optical component on the circuit board tolerances must be considered. The between the components 16b and 30 trained fit can be designed, for example, according to the standard ISO 286-1 or ISO 286-2 for round or flat fits.

Gemäß 5 ist eine alternative Justagepassung 16c für die Leiterplatte 11 dargestellt. Der Ausschnitt der Leiterplatte 11 gemäß 5 ist demjenigen gemäß 3 nachempfunden. Auf der Oberfläche 29 des Substratbauteils 23 ist in der optischen Lage 24 ein zylindrischer Aufbau der Justagepassung ausgebildet. Die Aussparung 26 ist genügend groß gewählt, damit ein nicht dargestelltes optisches Bauelement mit einer geeigneten Bohrung auf die Justagepassung 16c aufgesetzt werden kann.According to 5 is an alternative adjustment fitting 16c for the circuit board 11 shown. The cutout of the circuit board 11 according to 5 is according to the one 3 modeled. On the surface 29 of the substrate component 23 is in the optical position 24 formed a cylindrical structure of Justagepassung. The recess 26 is chosen large enough so that an unillustrated optical device with a suitable bore on the Justagepassung 16c can be put on.

Claims

Printed circuit board with an optical position ( 24 ), in which an optical waveguide ( 12 ), and with a receptacle ( 13 ) for an optical component ( 14 ), - in the one hand an optical interface ( 15 ) of the optical waveguide ( 12 ) for the optical component ( 14 ) is formed and - which on the other hand, an adjustment ( 16a . 16b ) for the alignment of the optical component ( 14 ) with an optical connector ( 18 ) opposite the interface ( 15 ), characterized in that the geometry of the adjustment ( 16a . 16b ) completely in the optical position ( 24 ) outside the optical waveguide ( 12 ) is trained.

Printed circuit board according to claim 1, characterized in that the geometry of the adjustment ( 16a . 16b ) through a depression in the optical position ( 24 ) is trained.

Printed circuit board according to Claim 2, characterized in that the depression extends as far as the surface of a substrate component ( 23 ) of the printed circuit board on which the optical position ( 24 ).

Printed circuit board according to one of claims 2 or 3, characterized in that the flanks ( 27a . 27b ) of the recess are flat and are aligned perpendicular to the surface of the circuit board.

Printed circuit board according to claim 4, characterized in that the flanks ( 27a . 27b ) of the recess are aligned perpendicular to each other.

Printed circuit board according to one of claims 4 or 5, characterized in that the flanks ( 27a . 27b ) of the recess by lateral indentations ( 28 ) are separated from each other in the recess.

Printed circuit board according to one of claims 2 to 6, characterized in that the recess in the receptacle ( 13 ) for the optical component ( 14 ) is integrated.

Printed circuit board according to claim 1, characterized in that the adjustment ( 16c ) consists of a raised, in particular cylindrical structure.

Printed circuit board according to one of the preceding claims, characterized in that on the optical layer ( 24 ) a cover layer ( 25 ) with the optical interface ( 15 ) and the adjustment fitting ( 16a . 16b ) releasing recesses ( 26 ) is applied.

Method for producing a printed circuit board ( 11 ) with an optical waveguide ( 12 ) and an adjustment fitting ( 16a . 16b ) for aligning an optical component to be mounted ( 14 ) with an optical connector ( 18 ) against an interface ( 15 ) of the optical waveguide ( 12 ), in which - the waveguide ( 12 ) in an optical position ( 24 ) the printed circuit board is produced by structuring the same and - a receptacle ( 13 ) for the optical component ( 14 ) in the printed circuit board ( 11 ) forming the optical interface ( 15 ) of the optical waveguide ( 12 ), characterized in that the adjustment ( 16a . 16b ) in the process of structuring the optical layer ( 24 ) together with the optical waveguide ( 12 ) will be produced.

A method according to claim 10, characterized in that the structuring of the optical layer ( 24 ) is carried out photolithographically.

A method according to claim 10, characterized in that the structuring of the optical layer ( 24 ) by assembly injection molding of the optical waveguide ( 12 ) and the adjustment fitting ( 16a . 16b ) on a substrate component ( 23 ) of the printed circuit board ( 11 ) he follows.

Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that after the structuring of the optical layer ( 24 ) a cover layer ( 25 ) is applied to the circuit board which covers the areas of the optical interface ( 15 ) and the adjustment fitting ( 16a . 16b ).